等离子体固氮技术的现状与前景

报告题目：等离子体固氮技术的现状与前景

报告人：屠昕 英国利物浦大学教授/博导

报告时间：12月18日（星期三），10:30-12:30

报告地点：明理楼B306报告厅

报告人简介：

屠昕,英国利物浦大学电气工程与电子系等离子体催化讲席教授，长期致力于将等离子体催化技术用于能源高效转化利用和环境污染控制等基础前沿和应用研究，具有多学科交叉的国际化研究背景，申报专利六项包括五项国际专利，在Nat Rev Mater, Chem, Nat Commun, JACS, Agnew Chem等重要国际期刊发表论文230余篇(Google引用次数>15500, H因子73)。屠昕教授是等离子体催化领域具有国际影响力的知名学者，获得2024年欧洲物理学会和英国物理学会共同设立的威廉.克鲁克斯奖(William Crookes Prize),多次举办国际会议/暑期学校并担任国际会议主席7次，受邀在重要国际会议作邀请报告100余次。2019年屠昕教授牵头组织等离子体催化领域的16位知名专家学者共同编写了2020等离子体催化技术路线图，为等离子体催化这一变革性技术在能源和环境领域的应用指明今后的发展方向。屠昕教授作为项目负责人主持和参与了四十余项英国工程与物理科学研究理事会(EPSRC)、欧盟地平线欧洲(Horizon Europe)、欧盟地平线2020计划(Horizon2020)、皇家学会、皇家工程学会、英国文化协会、英国交通部、英国国家核实验室和工业界等资助的项目，经费总额超过2000万英镑，其中承担经费超过600万英镑。

报告内容：

氮是地球上生命必需的元素之一，然而由于分子氮具有强大的三重键，直接活化氮气将其转化为可用化合物始终是科学界和工业界面临的一大挑战。传统的哈伯工艺虽然成功满足了全球对氨肥的需求，但其高能耗和大量碳排放问题使其成为亟待革新的目标。在实现碳中和与可持续农业的背景下，如何以低能耗、低环境影响的方式固定氮，已成为研究的热点领域。本讲座将聚焦等离子体固氮技术，这是一种利用非热等离子体激发氮气和氧气或氢气形成反应活性物种的前沿技术。与传统能源密集型的哈伯工艺相比，等离子体固氮具备反应温和、设备模块化和灵活性高等优势，为分布式、可持续的绿色固氮提供了全新的可能性。讲座将首先介绍等离子体固氮的基本原理与反应机理，结合最新研究成果，重点探讨其在绿色氨合成、氮氧化物转化及相关领域的实际应用潜力。此外，将深入分析如何通过催化剂设计（如屏蔽保护策略）和等离子体-催化剂协同作用来优化反应路径和提升能源效率。最后，讲座将总结等离子体固氮技术当前面临的科学和工程挑战，包括催化剂活性和稳定性的提升、能量利用效率的进一步优化以及关键物理化学相互作用的深入理解，并展望其在实现碳中和目标与推动可持续发展的未来方向。

主办单位：新能源与材料学院

四川省纳米技术协会

四川省玄武岩纤维复合材料开发及应用工程技术研究中心

四川省页岩气高效开采先进材料制备技术工程研究中心

能量转换与储存先进材料四川省国际科技合作基地

氢能绿色制取与高效利用四川省重点实验室

成都市科技青年联合会材料能源专委会

科学技术发展研究院